非静海相沉积物(碳酸盐岩和磷块岩)的Mo同位素组成及其古海洋环境指示

Mo同位素体系在古海洋氧化还原环境示踪方面具有良好的应用前景，通过对典型地质历史时期不同的地质样品的Mo同位素分析，再结合其他沉积环境影响因素，能够很好地反演古海洋环境的演化。古海水Mo同位素的组成及其变化是反演古海洋环境的关键，它是指示古海洋氧化还原程度的重要指标，非静海相沉积物（如，海相碳酸盐岩和原生磷块岩等）及静海相沉积物（如，黑色页岩）能够良好地保存古海水的Mo同位素信息，成为示踪环境的良好载体。通过对中元古代碳酸盐岩（蓟县剖面）、新元古代-寒武纪磷块岩和碳酸盐岩（织金剖面）以及新生代第四系磷块岩（印度Chennai海滨）的Mo同位素组成的分析测试，再结合前人的研究，综合论述了元古代以来古海洋环境的演化特征。取得以下主要成果：（1）研究成果已发表文章14 篇，其中SCI 论文9 篇，国内核心期刊5 篇。成果发表在《Geochimica et Cosmochimica Acta》，《Chemical Geology》，《Ore Geology Reviews》，《Applied Geochemistry》等高级别国际刊物上；（2）建立并完善了各类超低含量（5-50ng）地质样品的Mo同位素预处理方法，包括选样、制样、溶样及化学纯化等步骤；（3）利用Mo同位素示踪新元古代-早寒武世海水化学变化和沉积矿产形成机制。发现从新元古代-早寒武纪过渡时期深海逐渐氧化，而最为重要的发现是从寒武纪开始，已具备现代海洋的条件（深海彻底氧化），这可能是寒武纪生命大爆发的关键因素。同时，从新元古代-早寒武纪逐渐氧化的海洋条件，也对该时期BIF、Mn、P等沉积矿产的顺次形成至关重要。（4）利用Mo同位素示踪中元古代海水化学变化：我们通过对天津蓟县剖面的碳酸盐岩Mo同位素的研究，发现至少在1450Ma时整个海洋系统经历过一个全球性的氧化时件，打破了国际上流行的观点，为探讨中元古代的海洋化学的变化提供了新的重要的证据。